BGA和QFP之间的比较及发展趋势简介
通过60年代ic（集成电路）开始蓬勃发展的通孔技术（tht）逐渐被第一代smt（表面贴装技术）取代，这种技术最早出现在舞台上80年代随着lsi在70年代后期的快速发展。外围封装已经成为以qfp（四方扁平封装）为例的电子封装的主流。 90年代见证了qfp的精细推销，引领了板装配技术以应对许多挑战。尽管有细间距技术（fpt）的出现，但是板间电路组件的间距低于0.4mm仍然存在许多应该处理的技术问题。作为最佳解决方案，第二代smt在90年代的前阶段发布，即bga（球栅阵列）封装。然后，芯片级封装（csp）成为人们在20世纪90年代的焦点。特别是当使用倒装芯片（fc）技术时，pbga（塑料球栅阵列）开始应用于超级计算机和工作站并逐渐变得实用。第三代smt是直接芯片组装（dca），由于在可靠性，成本和kgd等方面的限制，仅适用于特殊领域。近年来，晶圆级封装（wlp）和先进的fc参与了第三代smt兼容半导体多引脚和高性能的要求。因此，可以得出结论，21世纪的ic封装将朝着高密度，细间距，高柔韧性，高可靠性和多样性的趋势发展。因此，了解qfp和bga之间的差异及其发展趋势具有重要意义。
塑料四方扁平封装（pqfp）
pqfp显然具有ic封装市场的竞争优势。如今，由于其高附加值，电子封装正朝着封装bga，csp和超细间距qfp发展。随着引脚数不断上升，如果引脚间距小于0.5mm，如果引脚数高于200，则就300引脚的封装而言，引脚间距约为0.3mm。引脚间距越小，产品损耗将呈指数上升。随着引脚间距变小，桥接焊接将更容易发生。如果引脚间距为0.3mm，即使是一些直径小于15μm的颗粒也会带来焊球，这是桥接的常见原因。控制焊膏粒径更为重要。一旦引脚间距变小，就必须控制引线平面度和间距公差。当谈到qfp时，尺寸（40mm 2 ），引脚数（360）和间距（0.3mm）已达到极限。
显然，qfp很容易进行测试和重新设计，可以看到qfp上的所有线索。
bga
•bga和qfp之间的比较
典型的bga组件非常耐用，即使它们不小心落在地板上也仍然可以用于装配，这对pqfp来说是不可能的程度。 bga封装的主要优点在于其阵列形式，一般而言，bga组件能够在与qfp组件相同的单位区域内提供更多i/o.每当i/o计数超过250时，bga占用的空间总是小于qfp。由于bga通常具有比qfp更大的间距，因此bga元件更容易安装，从而将产生相对高的效率。当在装配前测试与包装有关的缺陷时，装配失败率可低于1ppm。到目前为止，bga组装面临的最大挑战在于与封装相关的缺陷问题可能源于缺少焊球，湿度敏感性，运输过程中的碰撞以及回流焊接过程中的过度翘曲。焊球尺寸方面存在巨大偏差，这是焊球间体积偏差的两倍或三倍。双焊球可能存在于焊点的位置，并且存在与金属化有关的缺陷，例如焊球和元件焊盘之间的焊接不充分。由于技术原因，bga组装允许最低的缺陷率（ppm）。
bga封装的结构比qfp具有更短的引线，具有相同的功能和性能，从而实现bga封装的出色电气性能。然而，bga结构的最大缺陷在于其成本。在层压板和与基板承载部件相关的树脂成本方面，bga具有比qfp更高的成本。 bt树脂，陶瓷和聚酰亚胺树脂载体含有较高成本的原始组分，而qfp含有塑料模塑树脂和金属板引线框架，成本低。由于细线电路和化学处理技术，阵列载体具有相当大的成本。此外，与qfp和bga封装相比，高输出成型模具和模压机设备可以采用更少的封装技术程序。一旦量产，bga封装成本将降低，但不可能降至qfp。
就bga封装成本而言，bga封装包含合适数量的i/o引脚将是最普遍的。这种类型的封装包含封装载体侧面的所有电路，并且没有调节通孔。因此，bga封装必须承担额外费用。然而，bga封装的极高组装效率可以在本地弥补其高成本的缺点。从经济价值的角度来看，当i/o引脚小于200时，qfp工作正常。当i/o引脚超过200时，qfp不工作，可以应用多种类型的bga封装，从而实现bga封装的广泛应用。
•检查和bga封装的返工
bga检查和返工也是一种逐渐成熟的技术。虽然可以检查，但bga需要高精度设备，如x射线成像系统。
bga组件隐藏了它们在封装下的连接，导致返工的难度大于带引线的元件。周边。有关bga返工的主要问题包括：可拆卸部件损坏，更换部件损坏，电路板和相邻部件过热，局部加热和清洁导致的电路板翘曲以及某些部件的制造。返工必须考虑以下问题：芯片温度，返工周期内元件的温度分布和电路板温度分布。如果所有必要的设备都需要购买，bga返工台将因以下原因而成本高昂：
a。只修改一个短路或开路缺陷是不可能的，并且必须对bga的所有装配缺陷进行返工。
b。返工比qfp更难实施，需要增加设备投资。
c。返工后的bga元件不能再用于qfp元件。
因此，bga封装的批量生产源于装配缺陷的减少，确保了高通过率。
•清洁bga封装
bga封装的突出缺点在于它们无法清除阵列封装底部留下的焊剂。到目前为止，具有大量引脚的bga元件的尺寸约为45mm2。因此，清洁问题变得如此重要。 bga清洗要求必须清除所有助焊剂和焊膏，因为它们可能导致电力故障或信号在高功率应用中泄漏到地面。
发展趋势
可以预见，铅值低于200的pqfp将成为主要的封装技术。当铅的数量超过350时，qfp不可能被广泛应用。有两种类型的封装技术可作为i/o引脚从200到300的元件的竞争对手。因此，间距小于0.5mm的qfp封装技术肯定会被bga封装取代。
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显然，qfp很容易进行测试和重新设计，可以看到qfp上的所有线索。
bga
•bga和qfp之间的比较
典型的bga组件非常耐用，即使它们不小心落在地板上也仍然可以用于装配，这对pqfp来说是不可能的程度。 bga封装的主要优点在于其阵列形式，一般而言，bga组件能够在与qfp组件相同的单位区域内提供更多i/o.每当i/o计数超过250时，bga占用的空间总是小于qfp。由于bga通常具有比qfp更大的间距，因此bga元件更容易安装，从而将产生相对高的效率。当在装配前测试与包装有关的缺陷时，装配失败率可低于1ppm。到目前为止，bga组装面临的最大挑战在于与封装相关的缺陷问题可能源于缺少焊球，湿度敏感性，运输过程中的碰撞以及回流焊接过程中的过度翘曲。焊球尺寸方面存在巨大偏差，这是焊球间体积偏差的两倍或三倍。双焊球可能存在于焊点的位置，并且存在与金属化有关的缺陷，例如焊球和元件焊盘之间的焊接不充分。由于技术原因，bga组装允许最低的缺陷率（ppm）。
bga封装的结构比qfp具有更短的引线，具有相同的功能和性能，从而实现bga封装的出色电气性能。然而，bga结构的最大缺陷在于其成本。在层压板和与基板承载部件相关的树脂成本方面，bga具有比qfp更高的成本。 bt树脂，陶瓷和聚酰亚胺树脂载体含有较高成本的原始组分，而qfp含有塑料模塑树脂和金属板引线框架，成本低。由于细线电路和化学处理技术，阵列载体具有相当大的成本。此外，与qfp和bga封装相比，高输出成型模具和模压机设备可以采用更少的封装技术程序。一旦量产，bga封装成本将降低，但不可能降至qfp。
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b。返工比qfp更难实施，需要增加设备投资。
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